JP2006343152A - 印刷はんだ検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 測定されたはんだの形状を表す形状値の分布を認識しつつ、操作者が定量的に判断しながら、容易に判定の基準値（許容値）等を設定できる技術の提供する。
【解決手段】 測定手段２により、複数のプリント板に印刷された複数はんだ箇所のはんだ状態を測定し、その測定値を基に、ヒストグラム算出手段５ａによりはんだ状態を量として表す形状値の度数分布を求め、表示制御手段６によって、表示手段７に度数分布を表示させるとともに、可変入力された分布範囲を視認可能に表示させる。そして、ＮＧ率算出手段５ｂが、度数分布に対する、分布範囲外の不良率又は前記分布範囲内の良率を算出する構成とし、所望の分布範囲（許容値）を確定できる構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子部品等を表面実装するためのプリント板上にクリーム状はんだが印刷されたときのはんだの形成状態を測定し、検査する印刷はんだ検査装置に関する。特に、良否判定の基準を設定しやすくした技術に係る。

従来、印刷はんだ検査装置としては、基板（以下、プリント板を単に「基板」と言う。）の表面をレーザ光等で照射し、基板の表面からの反射光を受光するセンサを有し、そのセンサにより測定（三角測量）した結果として得られた測定値、例えば、基板上の印刷はんだ箇所の変位（高さを含む）或いは輝度（基板から反射した光の量、受光量（光の強さ）を含む。）の測定値を基に、判定の基準となる基準データと比較して判定している（特許文献１）。

このような検査装置（方法）においては、一般に、判定となる基準を最初に初期値（デフォルト値）として記憶しておいて、実際に、複数の基板の測定値とそのデフォルト値で判定してみて、操作者が不良率（以下，ＮＧ率と言う。）或いは良率（以下、ＯＫ率と言う。）を求めて、必要であれば、デフォルト値を適切な基準値に変更し、設定して、検査していた。

例えば、複数枚の基板の同じはんだの形状を測定してみて、そのはんだの形状を表す体積の計算を求めて、その分布の平均値の±３σをＯＫの範囲、それ以外をＮＧの範囲としていた。その値±３σ、或いは他の数値は、任意に設定できる構成であった。

特許３５３７３８２号公報

上記のように、従来は、印刷はんだ検査装置で、実際に検査し、判定されたデータから、操作者が判定の基準値（許容値）を検討し、設定するようにしていた。実際には、基板の種類、はんだの形状、設計値等から、それぞれにおいて傾向が異なる。したがって、判定対象とする基板、ハンダ形状の種類が多い場合、さらには判定対象とする項目が多い場合には、基準値（許容値）を検討するのに、相当に時間及び経験が必要であった。判定対象とする項目には、例えば、はんだの形状を表すデータ（以下、形状値という。）には、上記のようなはんだの体積の他、はんだの面積、はんだ高さ、はんだの本来の位置に対するずれ、はんだの幅、及びはんだの高さムラ（同じ高さにしたいが、そのバラツキ）などがある。

本発明の目的は、測定されたはんだの形状を表す形状値の分布を認識しつつ、操作者が定量的に判断しながら、容易に判定の基準値（許容値）等を設定できる技術の提供を目標とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、１又は複数のプリント板に印刷された複数はんだ箇所のはんだ状態を測定するための測定手段（２）と、前記測定手段が出力する測定値を基に、前記はんだ状態を量として表す形状値の度数分布を求めるヒストグラム算出手段（５ａ）と、可変入力された分布範囲を受けて、前記度数分布に対する、前記分布範囲外の不良率又は前記分布範囲内の良率を算出するＮＧ率算出手段（５ｂ）と、表示手段（７）と、前記度数分布、前記入力された分布範囲、及び不良率もしくは良率を視認可能に表示させる表示制御手段（６）と、を備えた。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、操作手段（９）を備え、一旦、前記入力された分布範囲、及び前記不良率もしくは良率のいずれかを視認可能に表示された後に、前記表示制御手段は、該操作手段によって不良率又は良率が入力されたときに、前記ＮＧ率算出手段に対して該入力された不良率又は良率に対する分布範囲を算出させ、該算出された分布範囲及び該入力された不良率又は良率を前記表示手段に表示させる構成とした。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、一旦、前記入力された分布範囲、及び前記不良率もしくは良率のいずれかを視認可能に表示された後に、前記表示制御手段は、該操作手段によって前記分布範囲が変更されたときは、前記ＮＧ率算出手段に対して該変更された分布範囲に対する不良率又は良率を算出させ、該変更された分布範囲及び該算出された不良率又は良率を前記表示手段に表示させる構成とした。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずか一つに記載の発明において、入力された分布範囲、ＮＧ率算出手段で算出された分布範囲、変更された分布範囲を基に、前記測定手段が測定した判定対象のプリント板のはんだ状態を表す形状値についての良否判定を行う判定手段（４）を備えた。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記判定手段は、前記はんだ箇所毎に前記形状値の判定を行い、前記表示制御手段は、前記表示手段に対して、測定対象とした前記プリント基板のはんだ箇所を表すレイアウトを表示させるとともに、その表示されたレイアウト上に前記判定手段が否と判定した箇所を識別可能にして表示させる構成とした。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずか一つに記載の発明において、前記測定手段は、印刷はんだ箇所の高さ方向の変位を測定して前記測定値として出力し、さらに、前記測定手段の測定値を受けて、少なくともはんだの体積を含む形状値を求める判定用データ生成手段（３）を備えた。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記形状値は、前記判定用データ生成手段によって、少なくともはんだの体積を含む形状値と、予め記憶された少なくとも体積を含む基準データとの比から求められた基準化された形状値とした構成である。

請求項８に記載の発明は、予め、１又は複数のプリント板に印刷された複数はんだ箇所のはんだ状態を測定するテスト測定段階と、前記測定値を基に、前記はんだ状態を量として表す形状値の度数分布を求めるヒストグラム算出段階と、前記形状値における前記度数分布を前記表示手段に表示させる分布表示段階と、操作手段により分布範囲が可変入力されたときは、その分布範囲を前記度数分布に重ねて表示させるとともに、前記度数分布に対する、前記分布範囲外の不良率又は前記分布範囲内の良率を算出して表示させ、前記操作手段により不良率又は良率が可変入力されたときは、その不良率又は良率の範囲を示す分布範囲を算出して表示させるＮＧ率算出段階と、前記ＮＧ率算出段階を経て、前記可変入力された分布範囲又は算出された分布範囲のうち、いずれかを所望の分布範囲として確定される確定段階と、を備えたことを特徴とする印刷はんだ検査方法。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記確定段階後に、判定対象のプリント板のはんだ状態を表す形状値を測定する検査測定段階と、前記検査測定段階の該形状値を前記所望の分布範囲を基に良否判定する判定段階と、を備えた。

本発明の構成によれば、測定されたはんだ状態を表す形状値（例えば、はんだの体積、面積、高さ、ずれ、幅、高さムラ等）についての分布状態を認識しつつ、許容できる分布範囲を可変設定するとそれに対するＮＧ率を定量的に知ることができる。逆に、ＮＧ率に注目して可変設定すれば、そのＮＧ率に対する許容できる分布範囲も知ることができる。従って、分布傾向を定量的に認識しつつ容易に許容分布範囲を設定できる。また、基板毎、判定項目の種類（はんだの形状値の種類）にも対応して、分布、ＮＧ率を求められるので、全体でみて、時間短縮できる。

本発明の実施形態を図を用いて説明する。図１は、本発明に係る実施形態の構成を示す機能ブロック図である。図２は、図１の本実施形態の表示例であって、測定範囲及び形状を指定したときのＮＧ率、度数分布の表示例である。図３は、図１の本実施形態の動作フローを示す図である。図４は、図３と異なった使用による動作フローを示す図である。図５は、図１の実施形態に対する他の実施形態の構成を示す機能ブロック図である。図６は、図５の他の実施形態の動作フローを示す図である。図７は、図５の他の実施形態における表示例を示す図である。

図１において、測定手段２は、制御手段８からの、測定対象とするプリント板１（以下。基板１と言う。）のレイアウト情報（外形寸法、はんだ位置）等の情報を受けて、センサを基板１に対して相対的に移動走査させる移動機構部（不図示）を有し、レイアウトに沿ってはんだ位置における高さ方向の変位を測定する。併せてはんだ位置に対する輝度を測定することもある。

図１における測定手段２は、いわば、三角測量によるレーザ変位計の例であって、センサは、基板１に対して移動機構部によって走査されながらＸ軸又はＹ軸の方向にレーザを照射可能なレーザ光源と、基板１からの反射光を受光する受光手段からなり、特にはんだが印刷されたはんだ箇所の変位、つまりはんだ箇所の高さ（Ｚ軸方向）をその印刷はんだ箇所の位置と対応づけて測定する。そのときはんだ面からは、位置に対応した受光量（輝度）も得られる。レーザ変位計としての詳細の動作説明は省くが、原理としては、同一出願人が出願している特開平３−２９１５１２号公報のものがある。

判定用データ生成手段３は、測定手段２で測定された測定値（一旦、図示しない記憶手段に記憶しておく。）を受けて、フィルタ、はんだブリッジやはんだパターンエッジ等の繊細パターンを識別する感度を示す数々の所定の画像パラメータ値を基に、測定値を各印刷されたはんだ箇所のはんだ量を表す判定用のデータ、つまり形状値に加工処理する。また、判定用データ生成手段３は、はんだ箇所におけるはんだの形状値を表す判定用のデータ（形状値）として体積、面積、高さ、幅、ずれ、高さムラ、及び／又は欠損（レイアウトの中ではんだ箇所があるべき箇所に、はんだ量が無い状態の検出）等を演算により求める手段等を有している。なお、基板１の良否を判定するには上記の画像の全てを必要とするとは限らないが、体積、面積、高さ、幅、ずれ、高さムラ、及び／又は欠損の内、少なくともいずれか１つは不可欠である。また、判定用データ生成手段３におけるメモリは、演算により求めた各形状値を記憶するためのものである。

この判定用データ生成手段３が出力する判定用形状値としては、（１）算出した体積、面積、高さ、幅、ずれ、高さムラ、及び／又は欠損を絶対値で示した値を出力する。又は／及び（２）上記（１）の、特に体積、面積、高さ、幅に対して、予め印刷はんだ箇所毎に設計された体積、面積、高さ、幅の設計値に対する比（例：あるはんだ箇所における実測から算出した体積値／当該はんだ箇所における設計値上の体積値）として、設計値で基準化した形状値で出力しても良い。設計上の値（以下、設計値ということがある。）は、図１の制御手段８内の設計情報記憶手段８ａに基準データ（設計値そのものとしても良いが、設計したものを経験的データで補正したものでも良いので、基準データとした。つまり、基準化するのは、設計値に限定するものではない。）として記憶されているので、それを受けて算出する。

なお、後記する度数分布を、絶対値の度数分布で求める場合は、比較の観点からして、設計上同一のはんだ形状の箇所を選択して度数分布を求める必要がある（例えば、複数の基板１間で度数分布を求める場合は、同一はんだ箇所の度数分布）。度数分布を基準化された形状値で求める場合は、同一形状に限定される必要はない。ただし、度数分布の傾向が形状よって影響を受けがちである場合には、やはり同一の形状を有するはんだ箇所同士での度数分布を求めることが望ましい。ここでは、判定用データ生成手段３が出力する値は、形状値の属性からして、体積、面積、高さ、幅に関しては基準化された値を出力し、ずれ、高さムラ（＝高さの平均値／最大高さ）については絶対値を出力するものとして説明する。

なお、判定用データ生成手段３は、はんだ状態を量として表す面積や体積に換算して評価するためのものであり、例えば、単純に高さだけで評価する場合は、無くてもよい。ただし、この場合、後記する基準データは、高さについての設計値（基準データ）であり、判定手段４は、はんだ状態の高さについて、良否判定を行い、演算手段５は、高さについてだけの度数分布を求めることになる。

演算手段５は、ヒストグラム算出手段５ａとＮＧ率算出手段５ｂを備えている。ヒストグラム算出手段５ａは、判定用データ生成手段３から判定用の形状値を受け、さらに制御手段８からその形状値の測定回数を受けて、同一形状値の度数（頻度）の分布を算出する。そのとき、例えば、対象とする形状値が基準化した形状値で体積比であれば、０．６（６０％）から１．４（１４０％）まで０．０５（５％）おき（１６等分）の形状値範囲の度数を求めて分布とする（形状値が絶対値の場合も同じ）。この形状値範囲は予め設定されているものとする（可変にしても良い。）。また、対象とするはんだ形状については、次の（ａ）から（ｄ）（ｃ）のいずれかの分布を生成する。（ａ）から（ｃ）は、はんだ箇所が同一形状の場合についての分布を求める場合で、（ｄ）は、同一基板１内の異なった形状を含めて分布を求める場合である（上記したように形状値を基準化すれば、求めることができる。）。（ａ）一つの基板１から同一形状の形状値を受け、その数ＮがＮ１回数の分布を生成する。（ｂ）ある一つのはんだ箇所の形状値を同一種類のＮ枚の基板１に亘って測定し、その分布を生成する。（ｃ）一つの基板１で同一の形状値の数がＮ１であって、さらにそれを同一種類のＮ２枚の基板１を測定し、そのＮ＝Ｎ１×Ｎ２の分布を生成する。そして体積、面積、高さ、幅に関しては基準化された形状値の分布を、ずれ、高さムラ値等については絶対値の分布を選択的に生成する（Ｎ１，Ｎ２個別の分布も生成できる。）。（ｄ）一つの基板１のすべての形状値の数がＮ３であって、さらにそれを同一種類のＮ４枚の基板１を測定し、そのＮ＝Ｎ３×Ｎ４の分布を生成する。そして体積、面積、高さ、幅に関しては基準化された形状値の分布を、ずれ、高さムラ値等については絶対値の分布を選択的に生成する（Ｎ３，Ｎ４個別の分布も生成できる。）。演算手段５は、これらの分布を求める際の形状の種類、はんだ箇所の位置、はんだ箇所の範囲（上記の数Ｎ１に相当）、対象となる基板１の枚数（上記の数Ｎ２に相当）等の指示は、操作手段９から制御手段８経由で受けて、処理する。

図２は、実際に体積の度数分布の表示例を示すものである。図２の向かって左側の「測定範囲」の「範囲指定」を操作手段９で選択して、さらに図２の向かって右側のレイアウト表示領域において、操作手段９により範囲指定マーカで指定された範囲のはんだ箇所範囲（図２中の点線内）について、基板１の測定枚数Ｎについての分布がヒストグラム表示領域の棒グラフで示されている。図２で、横軸が基準化された形状値としての体積比（＝実測の体積／設計値の体積）で１６等分して表示し、縦軸がその度数を示す。図２の下段に示す形状値を選択するための選択キー（操作手段９の一部）を、操作手段９で「体積」をクリックして選択したのが図２の例である。他の面積、ずれ、幅、高さムラをクリックすると、ヒストグラム算出手段５ａは、該当する形状値の度数分布を算出して、表示制御手段６が、表示手段７へ表示させる。図２では、さらにヒストグラム算出手段５ａが、算出した±３σ（σ：標準偏差値）に対応する横軸の位置に表示制御手段６が点線マーカを表示させように制御している。これは、分布の傾向をみる目安となるものである。

なお、ヒストグラム表示領域の「下限」及び「上限」の実線（棒）マーカは、下限と上限の間が良否判定で良とされる分布範囲で、下限と上限を超えた範囲が良否判定で否（不良）とされる分布範囲を示す、目印となるものである。図２では、「下限」及び「上限」のマーカは、画面中央の下限値８０％及び上限値１１０％の数値に対応する位置を示す（数値を操作手段９によって可変すると棒マーカの位置も連動して可変する。）。この度数の分布範囲を表す上限値、下限値は、基準データ（設計値）で基準化された形状値又は基準データデータ（設計値）に対する割合（パーセンテージ）で示される（単位としては、上記の形状値範囲と同じである。）。

ＮＧ算出手段５ｂは、ヒストグラム算出手段５ａの算出分布と、操作手段９（例えば、数値キー、或いはエンコーダの出力）から、所望の度数の分布範囲を上限値、下限値（個々に独立して設定される。後記のように確定したときに許容値となる値。）で示されるＮＧデータとして受けて、それら双方を比較して、ヒストグラム算出手段５ａの算出分布の内、下限値と上限値との間に入らない範囲については、ＮＧ率（不良率）を計算する（ヒストグラム算出手段５ａの算出分布の内、下限値と上限値との間に入る範囲については、ＯＫ率を算出しても良い。）。図２の向かって右欄の下段に、操作手段９から入力された上限値、下限値を示し、上段に、ＮＧ率算出手段５ｂが算出した、上限値を超えた＋ＮＧ率と、下限値を下回ったーＮＧ率を表示している。そして、図２の度数分布には、表示制御手段６が、操作手段９から入力された上限値、下限値に該当する横軸の位置に視認するための実線マーカを表示させている。

操作者が、いろいろな上限値、下限値を可変して試してみて、最終的に適切と認められる上限値、下限値を確定した場合（図２の確定キーを操作手段９でクリックした場合）は、そのときの下限値から上限値までが、その形状値についての、そのはんだ形状のある位置におけるはんだ形状の良否判定の許容値（許容分布範囲）とされる。

また、ＮＧ算出手段５ｂは、ヒストグラム算出手段５ａの度数分布を算出した後であれば、算出分布と、操作手段９から所望のＮＧ率の入力されたとき、その所望のＮＧ率と度数分布を基に、所望のＮＧ率に対する分布範囲（上限値、下限値）を逆算してその結果、及び実線（棒）マーカを表示制御手段６に送り、表示させることができる構成としても良い。そうすると、操作者は、下限値と上限値（分布範囲）を可変してＮＧ率を知ることができ、ＮＧ率を可変して下限値と上限値を知ることもできる（ただし、見かけ上は、必ずしも上記逆算をしなくとも良い。つまり、下限値と上限値を注視しながら下限値と上限値を可変しその後にＮＧ率を読み取るか、ＮＧ率に注視しながら下限値と上限値を可変しその後に下限値と上限値を読み取るか、によって達成できる。）。したがって、本発明によれば、操作者が許容値分布範囲（下限値、上限値）を設定する思考錯誤の過程を支援できる。

判定手段４は、判定用データ生成手段３からの実測のはんだ箇所に対するはんだの形状値と、それに対する許容値のデフォルト値を制御手段８から受けて、又は操作手段９により確定した許容値を受けて、それらのいずれかと比較し、許容値内であれば、そのはんだ箇所の形状値に関して「良」と判定し、許容値外であれば不良と判定し、それを基板１全体のはんだ箇所について判定する事により、最終的な良否判定を行うものである。許容値変更手段１０は、許容値のデフォルト値か、確定した許容値のいずれかを選択するためのもので、当初はデフォルト値とし、確定があった場合は、その確定した許容値を優先的に判定手段４へ送るようにしても良い。なお、判定手段４と演算手段５は、一緒に構成しても良い。演算手段５においても上限値と下限値で示される分布範囲内にあるかどうかの判定をしていることでは同じであり、違いは、演算手段５が、さらに度数分布を求めるための統計処理を行っていることである。

また、判定手段４は、判定用データ生成手段３からの実測のはんだ箇所（はんだ位置）に対するはんだの形状値についての良否判定を行うことから、否つまり不良と判定されたはんだ箇所を特定できる。したがって、表示制御手段４は、制御手段８からはんだ箇所を示すレイアウトを受けて、そのレイアウトを表示させるとともに、そのレイアウト上に不良と判定されたはんだ箇所を指し示すことができる。さらには、下限値、上限値の許容範囲が代わると判定手段４の判定結果も変わり、その不良と判定されたはんだ箇所も変わるので、操作者は、下限値、上限値とはんだ不良箇所をリンクして認識できる。

表示制御手段６は、上記したように図２のような表示用のフォーマットを備えているとともに、操作手段９からの上限値、下限値のＮＧデータを度数分布の横軸座標に座標に割り付けてマーカとして表示している。同様に、操作手段９からの指示によって、測定しようとする基板１のレイアウトを制御手段８から受けて表示させるとともに、操作手段９からの測定範囲を示す範囲指定マーカの大きさ、位置をエリア（図２の点線）で表示する。そのほか、操作手段９と制御手段８間の情報伝達を行う。また、図７のように（詳細については後記する。）判定手段４によるはんだ位置毎のＮＧの判定結果を設計情報記憶手段８ａに記憶されているレイアウト（基板１の配置、寸法、はんだ位置）に対応付けて表示手段７へ表示させても良い。図７のレイアウトの黒の塗りつぶし部分が、ＮＧであることを示す。

また、表示制御手段６は、操作手段９と表示手段７からなるユーザインタフェースと、演算手段５及び判定手段４等を結びつけてリンクさせている。つまり、上記した、操作手段９から入力（変更）されＮＧ率又は許容値（上限値、下限値）を受けて、演算手段５へ送りその結果として算出された許容値又はＮＧ率を表示手段７へ表示させるリンク役を担っている。同様に、ＮＧ率を操作手段９で可変入力したときの判定手段４の判定結果に基づく不良箇所のレイアウト表示においてもリンク役を担っている。

設計情報記憶手段８ａが記憶している内容の概要の一部は、上記に説明済みなので、説明していない部分について説明する。設計情報記憶手段８ａは、上記判定用形状値と同じ種類の設計値、つまり、はんだ箇所の体積、面積、高さ、幅、ずれに対するはんだ位置等についての設計値を基準データとしてはんだ箇所（位置）に対応して記憶されている。実用上は、設計情報記憶手段８ａは、検査対象とする基板１の種類毎にレイアウト（基板１の配置図、寸法、はんだ位置等）を記憶し、検査開始のときは、基板１の種類リストを表示手段７に表示し、操作手段９で選択可能にされている。

制御手段８は、表示制御手段６経由で操作手段９からの情報を受けて各部が処理するのに必要な情報を送るとともに、各部の上記動作を統括制御している。例えば、測定開始前は、操作手段９で指定された基板１のレイアウト情報を設計情報記憶手段８ａから読み出して、表示制御手段６に送って表示させる。また、操作手段９で指定されたはんだ範囲（はんだ箇所）、形状値、ＮＧデータ等を各部へ送る。指定された基板１の、かつ指定された範囲におけるはんだ箇所のレイアウトに沿って測定部２へ操作測定させるとともに、その範囲におけるはんだ箇所の基準データを判定用データ生成手段３へ送って判定用のデータ（形状値）を生成させる。

操作手段９については、上記の各部の説明で一部説明しているが、整理すると、次の（１）から（４）で示される操作が行われる。（１）図２にも示しているが測定対象とする基板１の特定、測定範囲が範囲指定か全面かのいずれかの選択、測定範囲が範囲指定の場合は範囲指定マーカを移動設定（つまり、はんだ箇所の位置、はんだ箇所の範囲を指定）、基板１の枚数の入力、（２）分布を求める形状値の選択（図２の下段参照）、（３）分布の下限値、上限値を指すマーカの設定（つまり、ＮＧデータの設定）、さらに（４）ＮＧ率の変更入力。

上記構成における、測定手段２の一部、判定用データ生成手段３、演算手段５、判定手段４、制御手段８及び表示制御手段６は、ＣＰＵ及びそのＣＰＵに上記説明の機能を動作させるためのプログラムを記憶したメモリ（ＲOＭ）、及び上記機能動作過程でデータを貯えるメモリ（ＲＡＭ）等で構成される。

次に、図３を基に図１の実施形態の主な動作の一連の流れを説明する。図３のＳ番号は、下記のステップＳ番号と同じである。
ステップＳ１（準備段階）：予め設計情報記憶手段１３に、検査位置に配置された状態における基板１の名称（識別符号）、そのレイアウトとして、寸法を含む外形情報、基板１上のはんだ箇所の位置情報を記憶しておく（複数のはんだ箇所を有する一枚の基板１、或いは同一種類で複数枚の基板１を対象とする。）。さらに、基板１の各はんだ箇所におけるはんだの形状値に対する基準データ（はんだの高さ、面積、体積、ずれ、高さムラ、欠損等の設計値）を記憶しておく。また、基板１の各はんだ箇所におけるはんだの形状値に対する許容値（上限値、下限値）のデフォルト値を記憶しておいても良い。

ステップＳ２（入力操作段階）：電源オン後、表示制御手段６は、例えば、図２のヒストグラム分布が示されていない、かつレイアウトが表示されていない状態の設定画面を表示する。操作者は、操作手段９により、検査位置においた基板１の名称、測定範囲、枚数を指定する。図２の「測定範囲」として「範囲指定」を選択すると、その基板１のレイアウトが表示されるので、その表示されたレイアウト上に範囲指定マーカ（図２の点線）で、分布を測定しようとするはんだ箇所の範囲、位置を指定し、形状選択キー（図２の下段を参照）で形状（例えば「体積」）をクリックして指定する。

ステップＳ３（テスト測定段階）：制御手段８は、操作手段９から、例えば、「ＮＧ設定」という命令を受けたとき、測定手段２に、測定を指定されたはんだ箇所の範囲（位置の範囲：以下、測定範囲ということがある。）について測定を開始させ、かつ判定用データ生成手段３に基準データを送り、さらに演算手段５に形状値、指定された範囲と測定枚数（測定回数）、及びＮＧデータ等を送って基板１について度数分布の形成に必要なデータを収集する。ここでは、測定手段２は、制御手段８の指示により、例えば、上記ｃ）の一つの基板１で同一の形状値の数がＮ１であって、さらにそれを同一種類のＮ２枚の基板１を測定し、そのＮ＝Ｎ１×Ｎ２のデータを測定するものとする。

測定用データ生成手段３は、測定手段２からの測定データと、指定された測定範囲内のはんだ箇所の基準データとを受けて、指定された形状についての形状値を出力する。例えば、指定された形状が体積、面積、高さ、幅のいずれかであれば測定値から算出した絶対値としての形状値と設計値との比を算出し、それを基準化された形状値として出力し、ずれ、高さムラのいずれかであればその絶対値で示される形状値を出力する。

ステップＳ４（ヒストグラム算出段階）：ヒストグラム算出手段５ａは、判定用データ生成手段３からの形状値を受け、さらに制御手段８からその形状値の測定回数を受けて、同一形状値の度数分布を算出する。その際、測定回数Ｎ＝Ｎ１×Ｎ２の全部についての度数分布、或いはある一つの基板１における測定回数Ｎ１についての度数分布、或いは一つのはんだ箇所の測定回数Ｎ２についての度数分布のいずれか、あるいは全部を求めることもできる。また、度数分布を求める形状値についても、体積、面積、高さ、幅（以上は、基準化された形状値）、ずれ、高さムラ（以上は、絶対値としての形状値）のいずれか、又は全部について求めることができる。

ステップＳ５（分布表示段階）：上限値、下限値のＮＧデータが入力され、表示制御手段６が、選択された形状値の所定の形状値範囲に亘って、測定回数（実測の形状値の標本数）について（例：形状値範囲が―６０％〜１４０％、測定回数がＮ回）の度数分布を、図２に示すように予め用意されたフォーマットで表示手段７に表示させる（分布表示段階）。

ステップＳ６（（上、下限値変更（入力）段階）：操作者は、図２のように表示された体積の度数分布、マーカ及び数値の上限値、下限値を視認しながら、操作手段９からその上限値、下限値を入力する。他の形状値においても同じである。

ステップＳ７（ＮＧ率算出段階）：ＮＧ算出手段５ｂは、ヒストグラム算出手段５ａが算出した度数分布と、操作手段９から入力され上限値又は下限値と比較して、下限値と上限値とを越えた領域に分布する度数分布については、ＮＧ率（不良率）を計算し、表示制御手段６を介して、図２に示すように表示手段７に数値表示させる（ＮＧ率算出段階）。

ステップＳ８、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ９（確定段階）：操作者は、表示されたＮＧ率、上限値、下限値及び度数分布を視認しながら、操作手段９により上限値、下限値を変更して上記ステップＳ６，Ｓ７を繰り返して、適切な上限値、下限値になったら確定キーをクリック（図２参照）確定する。その際、上記ステップＳ６，Ｓ７は、ほぼ一体的に、リアルタイムで行われるので、操作者は、上限値、下限値を注視してそれを可変して、ＮＧ率の変化を知ることもできるし、ＮＧ率に直接、注視して上限値、下限値を可変し（一見してＮＧ率を可変しているかのうように見える。）、適切なＮＧ率のときに上限値、下限値（許容値）を読み取ることにより、ＮＧ率から上、下限値を求めることもできる。

ステップＳ１０（検査測定段階）：確定した上限値、下限値は、確定時の度数分布の対象となった、基板の種類、はんだ箇所、形状値についての許容値として、判定手段４に設定される。したがって、判定手段４は、その後、新たに測定がなされたとき、当該対象の種類の基板１で、当該対象のはんだ箇所の当該対象の形状値を測定したときは、その確定した許容値を基に良否判定する。

上記説明では、テスト測定してその形状値の度数分布を基に許容値を確定して、その許容値に基づいて新たな測定（例えば本試験のための測定）について判定することを述べたが、例えば、既にデフォルト値で検査対象として測定（本試験の測定）判定を行う。そして、判定された基板１群について調べたらある形状値について特定のＮＧ率（判定手段４でＮＧとされた率）について、より具体的に調べてみたい場合に、その度数分布を算出表示させ、その傾向をみて品質に異常のない範囲で上限値、下限値を可変してみてＮＧ率を検討することにより、適切な許容値（上限値、下限値）を再設定し、既に測定、判定した基板１群の判定結果を見直すために、本実施形態を用いることもできる。

その例を図４を用いて説明する。図４におけるステップＳ２４〜Ｓ３０は，図３におけるステップＳ３〜Ｓ９と同じ働きであり説明を省略する。以下、図４を基に図３と異なるところを中心に説明する。
ステップＳ２１：例えば、試験しようとする基板について、最初から本来の検査目的の測定を行う。そして測定し、演算して求めた判定用のデータである各形状値をメモリに記憶するとともに、判定手段４で判定し、結果を表示する。
ステップＳ２２：操作者が、判定結果に疑問点がないかどうか考察して、細部を調査、検討する必要がないとすれば、その時点で検査を終了し、調査を必要とすれば、ステップ２４へ進む。

ステップＳ２４〜Ｓ３０：操作者は調べてみたいはんだ箇所範囲（測定範囲）と形状値をして指定してメモリから読み出させ、そのヒストグラムを表示させ、かつ、ＮＧ率を変更してみて適切な上限値、下限値を調べる。
ステップＳ３１：調べた後に、新たな上限値、下限値を確定したとき、操作により再判定を指示することにより、許容値変更手段１０が判定手段４にステップＳ２４で指定された範囲のはんだ箇所の指定されて形状値の上限値、下限値を、確定した上限値、下限値に変更設定する。そして、判定手段４が、再判定指示を受けたメモリからその指定された範囲のはんだ箇所の指定されて形状値を受けて、変更設定された上限値、下限値と比較し、良否判定して出力、表示させる。

次に、図５及び図６を基に、他の実施形態（他の使用例を含む）を説明する。ＮＧ率と許容値とが連動する構成であることは上記したが、この他の実施形態は、さらにＮＧ箇所も連動して分かるようにした構成である。図５は他の実施形態を説明する上で図１の構成の一部をより強調した機能ブロックである。その強調した点は、判定手段４にＮＧ箇所特定手段を設けたこと、判定用データのメモリに操作手段９からのはんだ箇所の範囲の指示があることである。図６は、その動作フローを示す。図６の中で図３と同一番号のステップは同一動作をする。図７は、図５の構成における他の実施形態の表示例である。図６を中心に、かつ図３と異なるところ主として以下に動作を説明する。

ステップＳ２ａ（入力操作段階）：例えば、基板１の全面（一部の範囲でも良い）のはんだ箇所、枚数を指定し、かつ複数形状値を指定する。
ステップＳ３ａ（測定段階）：測定して、判定用データ生成手段３は、指定されたはんだ箇所の指定された形状値を演算して求め、メモリに記憶する。判定手段４は、各はんだ箇所ごとに、各形状値毎に、デフォルトの上限値、下限値を許容値として判定し、出力し、判定結果を表示制御手段６に表示させる。
ステップＳ３ｂ：分布を調べたいはんだ箇所（範囲）及び形状を指定する。
ステップＳ４〜Ｓ７：指定された測定範囲及び形状値についてヒストグラムを算出し分布を表示するとともに、デフォルトの上限値、下限値又は変更入力された上限値、下限値についてＮＧ率を算出して表示させる。

ステップＳ８ａ：ＮＧ率を変えて見たい場合はステップＳ６に戻り、操作者が表示画面の分布をみながら上限値、下限値を表す各マーカを変更して設定する。そして変更した上限値、下限値についてのＮＧ率を求め表示させる。
ステップＳ１１：指定された範囲の指定された形状値をメモリから読み出して、判定手段４が再びステップ８ａで確定した上限値、下限値を許容値として判定する。
ステップ１２：判定手段４は、ＮＧ箇所特定手段により制御手段８から受けたレイアウト上のＮＧ箇所のはんだ位置を特定する。それらの特定した情報を表示制御手段６を介して表示手段９へ表示させる。そのとき、表示制御手段６は、図７のレイアウト欄に示すようにＮＧ箇所とＮＧでない箇所（合格したはんだ箇所）とを識別可能に、例えば、ＮＧ箇所を黒色で、そうでないところを白色で表示する。ＮＧ箇所を−ＮＧ箇所と＋ＮＧ箇所とを識別できるように、それぞれ赤色と黄色とに分けて表示しても良い。

ステップＳ１３：操作者は、表示されたＮＧ率、レイアウトのＮＧ箇所を参照してＮＧ率を変えたい場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ６に戻って再変更すると、ステップＳ６〜Ｓ１２の動作が繰り返され、再変更した上限値、下限値についてのＮＧ率、及びレイアウト上のＮＧ箇所を知ることができる。
ステップＳ１４：次に、違った測定範囲又は違った形状値についてＮＧ率を調査してみたい場合は、ステップ３ａに戻って再設定し、ステップ３ａ〜Ｓ１３を繰り返し行わせることにより、再設定された測定範囲又は形状値等の条件でのＮＧ率、レイアウト上のＮＧ箇所を知ることができる。

図７に、その表示例を示す。図７は、測定範囲が全範囲で形状が体積についての、度数分布、上限値分及び下限値、その上限値及び下限値に対するＮＧ率、並びにレイアウト上のＮＧ箇所を表示している。図２のように測定範囲を「範囲指定」とした場合は、その指定した範囲（図２の点線内）でのＮＧ箇所を表示することができる。

本発明に係る実施形態の機能ブロックを説明するための図である。 図２は、図１の本実施形態の表示例であって、測定範囲及び形状を指定したときのＮＧ率、度数分布の表示例である。 図１の本実施形態の動作フローを示す図である。 図３と異なった使用による動作フローを示す図である。 図１の実施形態に対する他の実施形態の構成を示す機能ブロック図である。 図５の他の実施形態の動作フローを示す図である。 図５の他の実施形態における表示例を示す図である。

符号の説明

１ 基板（プリント板）、 ２ 測定手段、 ３ 判定用データ生成手段、 ４ 判定手段、５ 演算手段、 ５a ヒストグラム算出手段、 ５ｂ ＮＧ率算出手段、 ６ 表示制御手段、 ７ 表示手段、 ８ 制御手段、 ９ 操作手段

Claims (9)

1. １又は複数のプリント板に印刷された複数はんだ箇所のはんだ状態を測定するための測定手段（２）と、前記測定手段が出力する測定値を基に前記はんだ状態を量として表わされた形状値の度数分布を求めるヒストグラム算出手段（５ａ）と、可変入力された分布範囲を受けて、前記度数分布に対する、前記分布範囲外の不良率又は前記分布範囲内の良率を算出するＮＧ率算出手段（５ｂ）と、表示手段（７）と、前記度数分布、前記入力された分布範囲、及び前記不良率もしくは良率を視認可能に表示させる表示制御手段（６）と、を備えたことを特徴とする印刷はんだ検査装置。
2. 操作手段（９）を備え、一旦、前記入力された分布範囲、及び前記不良率もしくは良率のいずれかを視認可能に表示された後に、前記表示制御手段は、該操作手段によって不良率又は良率が入力されたときに、前記ＮＧ率算出手段に対して該入力された不良率又は良率に対する分布範囲を算出させ、該算出された分布範囲及び該入力された不良率又は良率を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の印刷はんだ検査装置。
3. 一旦、前記入力された分布範囲、及び前記不良率もしくは良率のいずれかを視認可能に表示された後に、前記表示制御手段は、該操作手段によって前記分布範囲が変更されたときは、前記ＮＧ率算出手段に対して該変更された分布範囲に対する不良率又は良率を算出させ、該変更された分布範囲及び該算出された不良率又は良率を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２に記載の印刷はんだ検査装置。
4. 入力された分布範囲、ＮＧ率算出手段で算出された分布範囲、又は変更された分布範囲を基に、前記測定手段が測定した判定対象のプリント板のはんだ状態を表す形状値についての良否判定を行う判定手段（４）を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の印刷はんだ検査装置。
5. 前記判定手段は、前記はんだ箇所毎に前記形状値の判定を行い、前記表示制御手段は、前記表示手段に対して、測定対象とした前記プリント基板のはんだ箇所を表すレイアウトを表示させるとともに、その表示されたレイアウト上に前記判定手段が否と判定した箇所を識別可能にして表示させることを特徴とする請求項４に記載の印刷はんだ検査装置。
6. 前記測定手段は、印刷はんだ箇所の高さ方向の変位を測定して前記測定値として出力し、
   さらに、前記測定手段の測定値を受けて、少なくともはんだの体積を含む形状値を求める判定用データ生成手段（３）を備えたことを特徴とする請求項1〜５のいずれか一つに記載の印刷はんだ検査装置。
7. 前記形状値は、前記判定用データ生成手段によって、少なくともはんだの体積を含む形状値と、予め記憶された少なくとも体積を含む基準データとの比から求められた基準化された形状値であることを特徴とする請求項６に記載の印刷はんだ検査装置。
8. 予め、１又は複数のプリント板に印刷された複数はんだ箇所のはんだ状態を測定するテスト測定段階と、
   前記測定値を基に、前記はんだ状態を量として表す形状値の度数分布を求めるヒストグラム算出段階と、
   前記形状値における前記度数分布を前記表示手段に表示させる分布表示段階と、
   操作手段により分布範囲が可変入力されたときは、その分布範囲を前記度数分布に重ねて表示させるとともに、前記度数分布に対する、前記分布範囲外の不良率又は前記分布範囲内の良率を算出して表示させ、前記操作手段により不良率又は良率が可変入力されたときは、その不良率又は良率の範囲を示す分布範囲を算出して表示させるＮＧ率算出段階と、
   前記ＮＧ率算出段階を経て、前記可変入力された分布範囲又は算出された分布範囲のうち、いずれかを所望の分布範囲として確定される確定段階と、を備えたことを特徴とする印刷はんだ検査方法。
9. 前記確定段階後に、判定対象のプリント板のはんだ状態を表す形状値を測定する検査測定段階と、
   前記検査測定段階の該形状値を前記所望の分布範囲を基に良否判定する判定段階と、を備えたことを特徴とする請求項８に記載の印刷はんだ検査方法。

Images